[发明专利]一种用于确定配电网静态等值的方法及装置

说明书

本发明公开了一种用于确定配电网静态等值的方法及装置，涉及电力系统静态等值技术领域，其中的方法包括：获取配电网中与边界节点相关的节点导纳矩阵、功率损耗以及边界节点的电压值和电流值；构建用于确定边界节点的静态等值的静态等值确定条件，包括：灵敏度一致性方程、网损一致性方程、等值网络功率平衡方程和节点基尔霍夫电流方程，根据静态等值确定条件计算静态等值参数。本发明的方法及装置，保留了原有PQ模型简单有效的优点，综合考虑了灵敏度与网络损耗在等值前后的一致性，保留了主动配电网中的分布式发电机的电压功率支撑作用，能够反映传输网络到主动配电网络的功率注入方向的变化，提高了对于配电网进行稳态分析的精度。

技术领域

本发明涉及电力系统静态等值技术领域，尤其涉及一种用于确定配电网 静态等值的方法及装置。

背景技术

配电网是指在电力网中起分配电能作用的网络。伴随着大量的分布式电 源、多元化负荷的广泛接入和交直流新型混合配电网架的引入，配电网不再 是只有电力负荷，而是电源与电力负荷并存，成为能量双向甚至多向流动的 主动配电网，对配电网的协调控制水平和服务质量提出了更高要求。输电网 与多个配电网相连接，配电网负荷、支路、电网等元件众多，并且输电网自 身规模庞大，使得输电网与配电网难以进行集中统一分析，因此需要将配电 网进行等值。配电网等值方法将复杂的配电网对输电网的影响保留在一个简 单的等值网络中，可在减少计算复杂性的同时保留配电网对输电网影响的重 要特性，从而提高对电力系统进行稳态分析的精度。

现有的对于主动配电网的静态等值方法主要有PQ等值方法和恒阻抗、恒 电流和恒功率负荷等值方法(ZIP等值方法)。PQ等值方法将配电网等值为边 界节点处的注入/流出功率，ZIP等值方法则考虑负荷随电压变化的非线性特 性。现有方法主要的缺点包括：1)没有考虑分布式电源的等值电压功率支撑 特性，从传输网络到配电网络的功率注入方向不能改变，会给电力系统的稳 态分析带来较大的误差；2)仅考虑潮流状态等值前后一致性，而没有考虑等 值前后灵敏度与网损的一致性，导致主动配电网等值的精度不高。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种用于确定配电网静 态等值的方法及装置。

根据本发明的一个方面，提供一种用于确定配电网静态等值的方法，包 括：获取配电网中与边界节点相关的节点导纳矩阵，并获取所述配电网的功 率损耗以及所述边界节点的电压值和电流值；构建用于确定所述边界节点的 静态等值的静态等值确定条件，其中，所述静态等值确定条件包括：灵敏度 一致性方程、网损一致性方程、等值网络功率平衡方程和节点基尔霍夫电流 方程；基于所述节点导纳矩阵、所述功率损耗以及所述电压值和所述电流 值，并根据所述静态等值确定条件计算出所述边界节点的静态等值参数。

可选地，所述获取配电网中与边界节点相关的节点导纳矩阵、并获取所 述边界节点的功率损耗以及电压值和电流值包括：获取节点导纳矩阵 Y_BI、和其中，所述为边界节点B处的非发电 机节点之间的节点导纳矩阵，所述为所述配电网的外部节点处的非发 电机节点间的节点导纳矩阵，所述为所述配电网的外部节点处的非发 电机节点与所述边界节点B处的非发电机节点间的节点导纳矩阵，所述Y_BI为 所述边界节点B与所述配电网的内部节点间的导纳之和的矩阵；获取所述配 电网的功率损耗S_loss、所述边界节点B的电流值I_B和电压值V_B。

可选地，所述构建用于确定所述边界节点的静态等值的静态等值确定条 件包括：构建所述灵敏度一致性方程为：

其中，Z_eq1为所述边界节点B和等值负荷节点L_eq间的阻抗，Z_eq2为所述L_eq和等值发电机节点G_eq间的阻抗；

构建所述网损一致性方程为：